成果名称: | 广东省现代表面工程技术重点实验室运行经费 |
完成单位: | 广东省科学院新材料研究所 |
主要人员: | 周克崧,刘敏,代明江,邓畅光,林松盛,李福海,黄健,邓春明,侯惠君,宋进兵,邝子奇,张忠诚,徐丽萍,马文有,佟鑫 等23人 |
介绍: | ①课题来源与背景; 项目属于科技基础条件建设类,为省科技厅支持阶段考核评估优良的省重点实验室运行专项。项目旨在提升实验室的装备技术水平和科技创新能力,开展相关材料表面工程技术的研发和工程化应用工作。项目编号2014B030301057,执行期为2014年9月至2017年9月。 ②技术原理及性能指标; 项目涉及的表面工程技术,主要包括热喷涂、真空镀膜、激光熔覆技术。表面工程技术是运用最新的电子束、离子束、激光束、等离子体、真空等材料表面工程技术方法,在产品或者部件表面制备具有耐磨、减摩、耐热、耐蚀、隔热、抗氧化、抗疲劳、防辐射或声光电磁热等特殊功能的涂层,从而以最经济和最有效的方法实现产品或部件性能和功能的提升。 ③技术的创造性与先进性; 项目针对航空发动机和传动系统、高端海洋工程装备、可控核聚变等国家重大工程,以及高端装备制造、石油化工、钢铁冶金等重点行业中关键重要部件在苛刻服役工况下无法满足使用要求,开展现代材料表面工程技术的核心关键与共性技术研究和工程化验证工作。代表性成果包括: 1.系列可磨耗低温封严涂层在国际航空发动机中实现批量应用 针对航空发动机封严关键部件复杂型面和工件整体对高性能涂层的可靠性要求,通过多工位喷涂、高精度工装设计和基于机器人的离线编程技术,解决了复杂型面高性能可磨耗封严涂层的批量及应用,建立了多种低温封严涂层工艺技术体系,制定了技术标准和规范。涂层技术指标达到国际先进,通过PWC供方认证,批量应用于民用航空 PT6 系列主发动机压气机罩、涡轮支撑环组件等关键部件中,成果获广东省科技进步二等奖。 2.高端自润滑关节轴承用长寿命耐磨耐蚀涂层替代进口 针对我国新型高端自润滑关节轴承的研制需求,开发新型超音速喷涂关节轴承内圈制备高致密、高强韧的耐磨耐蚀涂层,大幅提升关节轴承的服役寿命和运行精准性。创新了关节轴承内圈高温耐磨及高温自润滑型涂层的制备技术,实现关节轴承内圈球面快速高效喷涂耐磨耐蚀涂层工程化应用,鉴定达国际先进水平,相关产品已直接应用于航天、航空、工程机械等装备和重点工程项目,实现了进口替代,成果获广东省科技进步二等奖。 3.绝缘涂层在国际大科学计划 ITER 上的获得成功应用 积极参与国际大科学计划“国际热核聚变实验堆(ITER 计划)”。针对磁体支撑结构和第一壁关键部件对绝缘性能具有高电阻、耐腐蚀性、低氚渗透性和高温热稳定性的需求,开发了氧化铝基绝缘涂层,解决了相关部件在极端服役条件下对的防护要求,突破了复杂型面工件涂层均匀涂敷和高效制备的技术瓶颈。涂敷有绝缘陶瓷涂层的顶部夹头、垫圈、涂层套等首批产品已运往位于法国的 ITER 现场,并成为进入ITER专项的首批基础性部件。 4.高端装备制造精密加工刀具协同创新实现替代进口 面向高端制备装备高效高速高精加工需求,牵头联合刀具制造设计上下游企业及研发机构,协同攻关。制造出 R 角小于 5μm 的高精度硬质合金基超硬金刚石刀具。研究开发电磁和永磁复合磁场技术,通过组织性能调控,实现了含铝多元高硬涂层的制备。所研制的系列涂层刀具达到甚至超过同类进口刀具水平,已在富士康、格力、比亚迪和中航工业等国内知名企业中得到应用,实现替代进口。 5.开发了达到国内领先水平的高耐磨耐蚀激光熔覆陶瓷复合涂层 自主开发了适用于井下水气、硫化物腐蚀的专用抗腐蚀激光熔覆 WC 陶瓷复合材料,研发了石油管道专用的自适应调控型激光熔覆工艺,激光熔覆后中性盐雾腐蚀6个月,抗腐蚀性能9级以上,磁粉探伤无针孔、裂纹等缺陷,通过了石油输送管道密封性能、抗腐蚀性能试验考核,为大型石油输送管道的修复提供了新的修复技术和方法,成果获广东省科技进步二等奖。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性; 本项目涉及到的热喷涂、真空镀膜、激光表面制造技术均具有较高成熟度,其技术含量和产品附加值高,且具有多功能性、节能节材、绿色制造等特点,不仅对高端装备关键部件性能的提升与功能的实现提供了强有力的保障,而且对航空航天、海洋工程、钢铁冶金、石油化工、新能源、电子信息、生物医疗等传统产业转型升级和战略性新兴产业发展具有基础性支撑和引领带动作用。 ⑤应用情况及存在的问题; 项目建成了14200平方米工程化验证和产业化基地,包括航空及能源部件涂层、碳化钨涂层瓦楞辊、激光雕刻陶瓷涂层网纹辊、表面镀膜、激光表面复合技术、表面=再制造等工程化验证和生产线,形成10000m2涂层生产和机加工能力,相关技术和涂层产品应用推广到航空、航天、印刷、包装、钢铁、能源、汽车、陶瓷、橡胶、石化、冶金等行业。 ⑥历年获奖情况; 1.民用航空发动机用涂层技术研发及产业化,广东省科学技术二等奖,2017年 2.面向绿色再制造的钨基表面材料开发及产业化,四川省科技进步二等奖,2017年 3.低速大扭矩液压马达曲轴耐磨减摩涂层技术的研发和产业化,中国有色金属工业科学技术三等奖,2017年 4.长寿命高温抗氧化涂层材料及涂层制备,中国有色金属工业科学技术二等奖,2017年 5.自润滑与抗高温微动强韧一体PVD涂层,中国有色金属工业科学技术二等奖,2017年。 |
批准登记号: | |
登记日期: | 2024-09-20 |
研究起止时间: | 2014-09-01至2017-09-30 |
所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
所属高新技术类别: | |
评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
评价日期: | 2022-04-26 |